河道計画から見た河川構造物の健全度の評価に関する研究

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1.護岸裏込め土砂の吸い出し機構に関する研究洪水時における堤防護岸の破壊例には、護岸裏込め土砂の吸い出しに起因するものが多く見られる。本研究では、裏込め土砂の吸い出しには、護岸前面における強度の変動水圧の作用が大きく影響していることに着目し、変動水圧と土砂の吸い出しとの関係を実験的・理論的に検討し、裏込め砂層内の水圧分布の時間的に及ぼす変動水圧の影響を明らかにし、これによる土砂の吸い出し現象を確めた。さらに、こうした効果が不浸透性護岸の法尻よりの吸い出し現象に顕著であることも明らかにし、こうした現象を抑制するための対策の提案も行った。2.橋脚周辺の局所洗堀現象に関する研究従来の橋脚周辺の局所洗堀モデルにおいて不明確であった洗堀の進行過程に伴う渦スケールの変化を実験的に検討し、洗堀深に対してほぼ線型に変化することを明らかにした。さらに、こうした洗堀の解析モデルを混合砂に適用し、その基本的特性の検討を行い、従来の洗堀深の予測式に用いられるべき杭径についてその基準を与えるとともに、混合砂の粒度分布による洗堀深の遁減の効果を明らかにし、洗堀防護対策の指標を提示した。3.河道弯曲部における河床変動に関する研究自然河川の一般的な平面形状である蛇行形状の特性である水衝部の位置を予測することは、平面形状と流れ、流れの流砂運動との位相差により、極めて困難である。本研究では、一様弯曲流路での流下方向への流れの発達過程を考慮し、流れの非平衡性を取り入れたモデルを構成するとともに、流砂の確率モデルとの組合わせにより河床の時間的変化を記述することが可能となり、1.,2.を考慮することにより、河川の動態を反映した河道計画の基礎的知見が得られた。